发明名称 具有单侧埋入带之沟槽元件结构及其制造方法
摘要 一种具有单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,包含下列步骤。首先提供一具有一深沟槽之半导体基底,在该沟槽之下半部形成一埋入式沟槽电容。接着,在沟槽上半部内壁形成领型介电层,并接着填入第一导电层,其高度低于该领型介电层。其次,去除位于第一导电层上方之沟槽内壁的部分领型绝缘层,以露出部分的基底侧壁。接着,在第一导电层上填入第二导电层,而第二导电层表面低于半导体基底表面。最后,藉由热制程,使去除部分领型绝缘层之基底侧壁中,形成一埋入带扩散区域。
申请公布号 TWI223385 申请公布日期 2004.11.01
申请号 TW092124434 申请日期 2003.09.04
申请人 南亚科技股份有限公司 发明人 许平
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路四段二七九号三楼;颜锦顺 台北市大安区信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,包含下列步骤:提供一半导体基底,其中形成一沟槽;在该沟槽之下半部形成一埋入式沟槽电容;在该沟槽上半部内壁形成一领型介电层;在该埋入式沟槽电容上方填入一第一导电层,且其低于该领型介电层一既定高度;去除位于该沟槽内壁中之部分该领型绝缘层以露出部分的该半导体基底侧壁;在该第一导电层上方填入一第二导电层,该第二导电层低于该半导体基底表面;以及在去除部分领型绝缘层之该半导体基底侧壁上,形成一埋入带扩散区域。2.根据申请专利范围第1项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中去除位于该沟槽内壁中之部分该领型绝缘层更包含下列步骤:在该半导体基底表面及该沟槽之第二导电层上方之内表面依序形成一顺应性之衬层与一未掺杂多晶或非晶矽层;对该未掺杂之多晶或非晶矽层进行一斜角度离子布植,其中该沟槽内之一部份的该多晶或非晶矽层未受到离子布植;进行一选择性湿式蚀刻去除未受离子布植之该未掺杂之多晶或非晶矽层以露出其下的衬层;以该未被去除的掺杂之多晶或非晶矽层为幕罩,依序蚀刻该露出的衬层与相邻的该领型绝缘层;以及去除剩余之掺杂之多晶或非晶矽层与该衬层。3.根据申请专利范围第2项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该衬层为氮化矽层。4.根据申请专利范围第3项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该氮化矽层厚度约为100埃。5.根据申请专利范围第3项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该未掺杂之多晶或非晶矽层与该氮化矽层系以低压化学气相沈积法(LPCVD)形成。6.根据申请专利范围第2项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该未掺杂之多晶或非晶矽层之厚度介于50到100埃。7.根据申请专利范围第2项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该离子布植之掺质为BF2或B。8.根据申请专利范围第7项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该离子布植之角度为7至15。9.根据申请专利范围第7项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该选择性湿式蚀刻系以低浓度氢氧化铵溶液为蚀刻液。10.根据申请专利范围第2项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中去除剩余之掺杂之多晶或非晶矽层与该衬层更包含下列步骤:氧化该剩余之掺杂之多晶或非晶矽层;以及依序去除该氧化之多晶或非晶矽层及其下方衬层。11.根据申请专利范围第1项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该领型绝缘层系由化学气相沈积法(CVD)形成之四乙基矽酸盐所构成之氧化物。12.根据申请专利范围第11项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该领型绝缘层厚度介于200到300埃。13.根据申请专利范围第1项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该第一导电层与第二导电层为掺杂的复晶矽层。14.根据申请专利范围第13项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中形成该埋入带扩散区域,系进行一热处理。15.一种单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,包括下列步骤:提供覆盖有一垫层之一半导体基底,而其中形成一沟槽;在该沟槽之下半部形成一埋入式沟槽电容;在沟槽上半部内壁形成一领型介电层;在该埋入式沟槽电容上方填入一第一导电层,且其低于该领型介电层一既定高度;在该垫层表面及该沟槽之第一导电层上方之内表面依序形成一顺应性之衬层与一未掺杂多晶或非晶矽层;对该未掺杂之多晶或非晶矽层进行一斜角度离子布植,其中该沟槽内之一部份的该多晶或非晶矽层未受到离子布植;进行一选择性湿式蚀刻去除未受离子布植之该未掺杂之多晶或非晶矽层以露出其下的衬层;以该未去除的掺杂之多晶或非晶矽层为幕罩,依序蚀刻该露出的衬层与相邻的该领型绝缘层;去除剩余之掺杂之多晶或非晶矽层与该衬层;在该第一导电层上方填入一第二导电层,该第二导电层低于该半导体基底表面;以及进行一热制程,以在去除部分领型绝缘层之该半导体基底侧壁上,形成一埋入带扩散区域。16.根据申请专利范围第15项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该衬层为氮化矽层。17.根据申请专利范围第16项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该氮化矽层厚度约为100埃。18.根据申请专利范围第16项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该未掺杂之多晶或非晶矽层与该氮化矽层系以低压化学气相沈积法(LPCVD)形成。19.根据申请专利范围第15项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该未掺杂之多晶或非晶矽层之厚度介于50到100埃。20.根据申请专利范围第15项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该离子布植之掺质为BF2或B。21.根据申请专利范围第20项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该离子布植之角度为7-15。22.根据申请专利范围第20项所述之单侧埋入带之沟槽元件结构之制造方法,其中该选择性湿式蚀刻系以低浓度氢氧化铵溶液为蚀刻液。23.一种具有单侧埋入带之沟槽元件结构,包含:一基底,其中具有一深沟,且该深沟包含有一第一侧壁区域以及一第二侧壁区域;一深沟电容器,设置于该深沟之下部区域中;一第一与第二导电层,依序填充于该沟槽中之该深沟电容器之上;一领型绝缘层,衬于该沟槽上部内壁中,用以将全部之该第一导电层以及部分之该第二导电层与该基底之间隔离,其中,未被隔离之该第二导电层与该基底直接相接;以及一埋入带扩散区域,设置于与该第二导电层直接相接之该基底上,形成单侧埋入带。24.根据申请专利范围第23项所述之具有单侧埋入带之沟槽元件结构,其中该领型绝缘层为四乙基矽酸盐所构成之氧化物。25.根据申请专利范围第24项所述之具有单侧埋入带之沟槽元件结构,其中该领型绝缘层之厚度介于200到300埃。26.根据申请专利范围第23项所述之具有单侧埋入带之沟槽元件结构,其中该第一与第二导电层为掺杂的复晶矽层。27.根据申请专利范围第23项所述之具有单侧埋入带之沟槽元件结构,其中该埋入带扩散区域为掺杂的复晶矽层。28.根据申请专利范围第23项所述之具有单侧埋入带之沟槽元件结构,其中该深沟电容器更包括:一多晶矽层,系填满该深沟之下方区域;一离子掺杂扩散区,系形成于该深沟之下方区域的基底内,且环绕该多晶矽层;以及一介电层,形成于该深沟之下方区域的侧壁上,夹设于该多晶矽层以及该离子掺杂扩散区之间。图式简单说明:第1图所示为习知的一种搭配浅沟隔离结构(STI)的深沟电容器的结构剖面图。第2图所示为根据本发明之一实施例中,DRAM胞之布局上视图。第3至第8图所示为根据第2图之1-1切线方向,形成具有单侧埋入带(single-side buried strap)层之沟槽元件之制作方法流程。第9图所示为根据第2图之1-1切线方向,依第3至第8图所形成之DRAM胞的剖面示意图。
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